(57)【要約】【課題】加熱用ランプの延命を図り、装置稼働率を向上させることができる基板処理装置を提供する。【解決手段】ウエハ２００の処理チャンバ２２５と、ウエハ２００を加熱するランプ５０１と、ランプ５０１を保持する電極２２４とを有する。温度上昇によりランプ５０１に働く熱膨張作用力を緩和する方向に予備張力を与えることができるように、電極１０のヘリカルバネを変形させ、ランプ５０１に対してランプ５０１とは反対方向（外側）に力を作用させた状態でランプ５０１を電極１０で保持する。【選択図】        図４
2005019832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理チャンバと、
基板を加熱するランプと、
該ランプを保持する保持部材とを有し、
該保持部材は、保持するランプに対して該ランプとは反対方向に力を作用させた状態で該ランプを保持することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板処理装置に関し、特に、ランプを用いて半導体等の熱処理、成膜処理、表面処理を行う装置のランプ電極とランプの設置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１には、汎用的なランプ熱処理装置用直状タングステンハロゲンランプ５０１の構造を示す。ランプ本体１は耐熱性石英ガラス製であり、その内部にはハロゲンガス（図示せず）が封入されている。ランプ本体１の内部には、所定の電力仕様に応じて発熱体であるタングステンフィラメント２が決定され、設置されている。ランプには端部にてモリブデン箔３があり、モリブデン箔３の一端はタングステンフィラメント２と溶接、ロー付けされている。一方、モリブデン箔３の他端からは、モリブデンリード４がランプ自体の端子として引き出されている。実用上のランプ端子はランプリード５とモリブデンリード４をスリーブ６でかしめて製作されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなランプ５０１を保持する従来のランプ電極は、図２に示すように電極ポール７と電極ブロック８から構成されている。電極ブロック８の取付用穴にランプリード５を挿入し、ネジ穴８２に挿入したネジ（図示せず）によってランプリード５を固定することによってランプを固定する。この電極の周辺部は、必要に応じ空冷され、ランプ端部の温度上昇を抑制している。このようなランプを有する基板処理装置は、その用途の性格上、急速な温度上昇、温度降下を余儀なくされるため、ランプ電極周辺には多大な熱ストレスが加わり、そのためにモリブデンリード４とガラスの封止部の割れ等が起こりやすい。この部分の割れは、いわゆるハロゲンガスのリークを招くため、それが原因となってランプの寿命となる。ランプ加熱による熱処理装置で使用されるランプは数十本で構成されているため、１本のランプ切れの諸プロセスへの影響は殆どなく、所定のプロセスのための温度維持は、温度制御システムの中で他ランプへの印加電力の増大等で賄うのが一般的である。しかしながら、数本ランプが切れると、ランプ交換を余儀なくされ、そのために、反応室の冷却、ランプ交換、温度安定化処理、条件出し等の非生産時間がかかるため、装置稼働率の低下を招くことになる。
【０００４】
したがって、本発明の主な目的は、加熱用ランプの延命を図り、装置稼働率を向上させることができる基板処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、
基板を処理する処理チャンバと、
基板を加熱するランプと、
該ランプを保持する保持部材とを有し、
該保持部材は、保持するランプに対して該ランプとは反対方向に力を作用させた状態で該ランプを保持することを特徴とする基板処理装置が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の一実施の形態の基板処理装置で好適に使用されるバネランプ電極を説明するための概略図であり、図３（Ａ）は概略正面図、図３（Ｂ）は概略側面図であり、図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の一実施の形態の基板処理装置で好適に使用されるバネランプ電極へのランプ設置方法を説明するための概略図であり、図４（Ａ）は概略正面図、図４（Ｂ）は概略側面図である。
【０００７】
本発明の一実施の形態の基板処理装置で好適に使用されるランプ電極２２４は、従来の電極と同様に、電極ポール９とバネ電極１０から構成されている。電極ポール９の内部には冷却媒を流入可能な構造（図示せず）を有しており、従来のような空冷のみならず、積極的な流体による冷却を行うようになっている。電極ポール９は電極に印加される電圧（通常２００Ｖや２０８Ｖ）がそのまま印加される箇所でもあるため、冷却媒には比抵抗が大きく、比抵抗の変化が少ない住友３Ｍ製フロリナートやアウジモンテ製ガルデン等が使用される。従来からの空冷との併用も可であることは言うまでもない。内部に冷却媒を流入可能な構造とするので、電極が減圧雰囲気内に設置される場合にも冷却効果を発揮する。バネ電極１０は、ランプ５０１の軸ずれを極力抑制し、ランプ配列に支障のないように断面が渦巻き状でありかつバネ性を持たせた構造とするのが良い。バネ電極１０には、バネ性材料が広く用いられるが、半導体への金属汚染に注意する必要があるため、ＣｕやＢｓは使用しないことが好ましい。耐食性をもたせるため、適宜Ｎｉメッキ等を施すのも良い。
【０００８】
バネ電極１０は、図３に示すように、ヘリカル形状を通常形状として成形する。これは、ランプ５０１設置時にランプ５０１の軸方向の外側方向に予備張力を付与するためである。これは、極度な昇降温に対するモリブデンリード４とガラスの封止部の割れ等の防御するためである。ランプ５０１のバネ電極１０への取付時は、ヘリカル状の電極バネを収縮させ、ランプ５０１の端子に予備張力を与えてランプ５０１をバネ電極１０に取り付ける。
【０００９】
図４に示すように、バネ電極１０には、ランプ５０１のランプ端子５を固定するための端子スリーブ１１を挿入する。端子スリーブ１１の先端は先割れ式とし、ランプ端子５と反対側の先割れ端を固定ネジ１２で固定する。これにより、バネ電極１０のヘリカルバネを変形させ、温度上昇によりランプ５０１に働く熱膨張作用力を緩和する方向に予備張力を与えることができるようになる。このように、外側（引っぱる方向）に張力を与えてランプ５０１を保持しているので、例え、ランプ５０１の構成物が熱膨張してもランプの垂れ下がりを防止できる。
【００１０】
このバネ電極１０は、ランプ５０１の片側の端子に適用しても良く、両側の端子に適用してもよい。
【００１１】
上述した本発明の一実施の形態では、ランプを用いて半導体等の熱処理、成膜処理、表面処理を行う基板処理装置のランプ取付用電極において、少なくとも片方を渦巻き状かつバネ性を持たせた電極とし、ランプ設置時に予備張力を与えるように設置し、さらに電極自体を冷却媒により冷却することにより電極を効果的に冷却し、また、装置稼働中の熱負荷によるランプの延命化を図り、ランプ熱処理装置の高稼働率を達成している。
【００１２】
次に、図５を参照して、本発明が好適に適用される基板処理装置の概要を説明する。
【００１３】
なお、本発明が好適に適用される基板処理装置においてはウエハなどの基板を搬送するキャリヤとしては、ＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ  ｏｐｅｎｉｎｇ  ｕｎｉｆｉｅｄ  ｐｏｄ。以下、ポッドという。）が使用されている。また、以下の説明において、前後左右は図５を基準とする。すなわち、図５が示されている紙面に対して、前は紙面の下、後ろは紙面の上、左右は紙面の左右とする。
【００１４】
図５に示されているように、基板処理装置は真空状態などの大気圧未満の圧力（負圧）に耐えるロードロックチャンバ構造に構成された第１の搬送室１０３を備えており、第１の搬送室１０３の筐体１０１は平面視が六角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。第１の搬送室１０３には負圧下でウエハ２００を移載する第１のウエハ移載機１１２が設置されている。前記第１のウエハ移載機１１２は、エレベータ１１５によって、第１の搬送室１０３の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。
【００１５】
筐体１０１の六枚の側壁のうち前側に位置する２枚の側壁には、搬入用の予備室１２２と搬出用の予備室１２３とがそれぞれゲートバルブ２４４、１２７を介して連結されており、それぞれ負圧に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成されている。さらに、予備室１２２には搬入室用の基板置き台１４０が設置され、予備室１２３には搬出室用の基板置き台１４１が設置されている。
【００１６】
予備室１２２および予備室１２３の前側には、略大気圧下で用いられる第２の搬送室１２１がゲートバルブ１２８、１２９を介して連結されている。第２の搬送室１２１にはウエハ２００を移載する第２のウエハ移載機１２４が設置されている。第２のウエハ移載機１２４は第２の搬送室１２１に設置されたエレベータ１２６によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１３２によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
【００１７】
図５に示されているように、第２の搬送室１２１の左側にはオリエンテーションフラット合わせ装置１０６が設置されている。また、第２の搬送室１２１の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１１８（図示せず）が設置されている。
【００１８】
図５に示されているように、第２の搬送室１２１の筐体１２５には、ウエハ２００を第２の搬送室１２１に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口１３４と、前記ウエハ搬入搬出口を閉塞する蓋１４２と、ポッドオープナ１０８がそれぞれ設置されている。ポッドオープナ１０８は、ＩＯステージ１０５に載置されたポッド１００のキャップ及びウエハ搬入搬出口１３４を閉塞する蓋１４２を開閉するキャップ開閉機構１３６とを備えており、ＩＯステージ１０５に載置されたポッド１００のキャップ及びウエハ搬入搬出口１３４を閉塞する蓋１４２をキャップ開閉機構１３６によって開閉することにより、ポッド１００のウエハ出し入れを可能にする。また、ポッド１００は図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって、前記ＩＯステージ１０５に、供給および排出されるようになっている。
【００１９】
図５に示されているように、筐体１０１の六枚の側壁のうち背面側に位置する２枚の側壁には、ウエハに所望の処理を行う第１の処理炉２０２と、第２の処理炉１３７とがそれぞれ隣接して連結されている。第１の処理炉２０２および第２の処理炉１３７はいずれもコールドウォール式の処理炉によってそれぞれ構成されている。また、筐体１０１における六枚の側壁のうちの残りの互いに対向する２枚の側壁には、第３の処理炉としての第１のクーリングユニット１３８と、第４の処理炉としての第２のクーリングユニット１３９とがそれぞれ連結されており、第１のクーリングユニット１３８および第２のクーリングユニット１３９はいずれも処理済みのウエハ２００を冷却するように構成されている。
【００２０】
以下、前記構成をもつ基板処理装置を使用した処理工程を説明する。
【００２１】
未処理のウエハ２００は２５枚がポッド１００に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。図５に示されているように、搬送されて来たポッド１００はＩＯステージ１０５の上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。ポッド１００のキャップ及びウエハ搬入搬出口１３４を開閉する蓋１４２がキャップ開閉機構１３６によって取り外され、ポッド１００のウエハ出し入れ口が開放される。
【００２２】
ポッド１００がポッドオープナ１０８により開放されると、第２の搬送室１２１に設置された第２のウエハ移載機１２４はポッド１００からウエハ２００をピックアップし、予備室１２２に搬入し、ウエハ２００を基板置き台１４０に移載する。この移載作業中には、第１の搬送室１０３側のゲートバルブ２４４は閉じられており、第１の搬送室１０３の負圧は維持されている。ウエハ２００の基板置き台１４０への移載が完了すると、ゲートバルブ１２８が閉じられ、予備室１２２が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。
【００２３】
予備室１２２が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ２４４、１３０が開かれ、予備室１２２、第１の搬送室１０３、第１の処理炉２０２が連通される。続いて、第１の搬送室１０３の第１のウエハ移載機１１２は基板置き台１４０からウエハ２００をピックアップして第１の処理炉２０２に搬入する。そして、第１の処理炉２０２内に処理ガスが供給され、所望の処理がウエハ２００に行われる。
【００２４】
第１の処理炉２０２で前記処理が完了すると、処理済みの２枚のウエハ２００は第１の搬送室１０３の第１のウエハ移載機１１２によって第１の搬送室１０３に搬出される。
【００２５】
そして、第１のウエハ移載機１１２は第１の処理炉２０２から搬出したウエハ２００を第１のクーリングユニット１３８へ搬入し、処理済みのウエハを冷却する。
【００２６】
第１のクーリングユニット１３８に２枚のウエハ２００を移載すると、第１のウエハ移載機１１２は予備室１２２の基板置き台１４０に予め準備されたウエハ２００を第１の処理炉２０２に前述した作動によって移載し、第１の処理炉２０２内に処理ガスが供給され、所望の処理がウエハ２００に行われる。
【００２７】
第１のクーリングユニット１３８において予め設定された冷却時間が経過すると、冷却済みのウエハ２００は第１のウエハ移載機１１２によって第１のクーリングユニット１３８から第１の搬送室１０３に搬出される。
【００２８】
冷却済みのウエハ２００が第１のクーリングユニット１３８から第１の搬送室１０３に搬出されたのち、ゲートバルブ１２７が開かれる。そして、第１のウエハ移載機１１２は第１のクーリングユニット１３８から搬出したウエハ２００を予備室１２３へ搬送し、基板置き台１４１に移載した後、予備室１２３はゲートバルブ１２７によって閉じられる。
【００２９】
予備室１２３がゲートバルブ１２７によって閉じられると、前記排出用予備室１２３内が不活性ガスにより略大気圧に戻される。前記予備室１２３内が略大気圧に戻されると、ゲートバルブ１２９が開かれ、第２の搬送室１２１の予備室１２３に対応したウエハ搬入搬出口１３４を閉塞する蓋１４２と、ＩＯステージ１０５に載置された空のポッド１００のキャップがポッドオープナ１０８によって開かれる。続いて、第２の搬送室１２１の第２のウエハ移載機１２４は基板置き台１４１からウエハ２００をピックアップして第２の搬送室１２１に搬出し、第２の搬送室１２１のウエハ搬入搬出口１３４を通じてポッド１００に収納して行く。処理済みの２５枚のウエハ２００のポッド１００への収納が完了すると、ポッド１００のキャップとウエハ搬入搬出口１３４を閉塞する蓋１４２がポッドオープナ１０８によって閉じられる。閉じられたポッド１００はＩＯステージ１０５の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送されて行く。
【００３０】
以上の作動が繰り返されることにより、ウエハが、順次、処理されて行く。以上の作動は第１の処理炉２０２および第１のクーリングユニット１３８が使用される場合を例にして説明したが、第２の処理炉１３７および第２のクーリングユニット１３９が使用される場合についても同様の作動が実施される。
【００３１】
なお、上述の基板処理装置では、予備室１２２を搬入用、予備室１２３を搬出用としたが、予備室１２３を搬入用、予備室１２２を搬出用としてもよい。また、第１の処理炉２０２と第２の処理炉１３７は、それぞれ同じ処理を行ってもよいし、別の処理を行ってもよい。第１の処理炉２０２と第２の処理炉１３７で別の処理を行う場合、例えば第１の処理炉２０２でウエハ２００にある処理を行った後、続けて第２の処理炉１３７で別の処理を行わせてもよい。また、第１の処理炉２０２でウエハ２００にある処理を行った後、第２の処理炉１３７で別の処理を行わせる場合、第１のクーリングユニット１３８（又は第２のクーリングユニット１３９）を経由するようにしてもよい。
【００３２】
次に、図６を参照し、本発明が好適に適用される基板処理装置で好適に用いられる処理炉を詳細に説明する。
【００３３】
処理炉はその全体が符号２０２で示される。例示の様態においては、処理炉２０２は、半導体ウエハ等の基板２００（以下、ウエハという。）の様々な処理工程を実行するのに適した枚葉式の処理炉である。また処理炉２０２は、特に半導体ウエハの熱処理に適している。こうした熱処理の例としては、半導体デバイスの処理における、半導体ウエハの熱アニール、ホウ素−リンから成るガラスの熱リフロー、高温酸化膜、低温酸化膜、高温窒化膜、ドープポリシリコン、未ドープポリシリコン、シリコンエピタキシャル、タングステン金属、又はケイ化タングステンから成る薄膜を形成するための化学蒸着が挙げられる。
【００３４】
処理炉２０２は、回転筒２７９に囲まれた上側ランプ２０７および下側ランプ２２３から成るヒータアッセンブリ５００を含む。このヒータアッセンブリ５００は、基板温度がほぼ均一になるように放射熱をウエハ２００に供給する。好ましい形態においては、ヒータアッセンブリ５００は、放射ピーク０．９５ミクロンで照射し、複数の加熱ゾーンを形成し、ウエハ中心部より多くの熱を基板周辺部に加える集中的加熱プロファイルを提供する一連のタングステン−ハロゲン直線ランプ２０７、２２３等の加熱要素を、含む。
【００３５】
上側ランプ２０７および下側ランプ２２３は、それぞれ複数本の図１に示したランプ５０１を備えており、複数本のランプ５０１には、図３、４を参照して説明した電極２２４がそれぞれ接続され、各ランプ５０１に電力を供給するとともに、各ランプ５０１の加熱具合は主制御部３００に支配される加熱制御部３０１にて制御されている。
【００３６】
ヒータアッセンブリ５００は、平ギア２７７に機械的に接続された回転筒２７９内に収容されている。この回転筒２７９は、セラミック、グラファイト、より好ましくはシリコングラファイトで被覆したグラファイト等から成る。ヒータアッセンブリ、回転筒２７９は、チャンバ本体２２７内に収容されて真空密封され、更にチャンバ本体２２７のチャンバ底２２８の上に保持される。チャンバ本体２２７は様々な金属材料から形成することができる。例えば、幾つかのアプリケーションではアルミニウムが適しており、他のアプリケーションではステンレス鋼が適している。材料の選択は、当業者であれば分かるように、蒸着処理に用いられる化学物質の種類、及び選択された金属に対するこれら化学物質の反応性に左右される。通常前記チャンバ壁は、本技術分野では周知であるように、周知の循環式冷水フローシステムにより華氏約４５〜４７度まで水冷される。
【００３７】
回転筒２７９は、チャンバ底２２８の上に回転自在に保持される。具体的には、平ギア２７６、２７７とがボールベアリング２７８によりチャンバ底２２８に回転自在に保持され、平ギア２７６と平ギア２７７とは噛み合うように配置されている。更に、平ギア２７６は主制御部３００にて支配される駆動制御部３０４にて制御されるサセプタ駆動機構２６７にて回転せしめられ、平ギア２７６、平ギア２７７を介して回転筒２７９を回転させている。回転ベース１８の回転速度は、当業者であれば分かるように、個々の処理に応じて５〜６０ｒｐｍであることが好ましい。
【００３８】
処理炉２０２は、チャンバ本体２２７、チャンバ蓋２２６およびチャンバ底２２８から成るチャンバ２２５を有し、チャンバ２２５にて囲われた空間にて処理室２０１を形成している。
【００３９】
ウエハ２００は、円周方向において複数に分割された（実施例においては４つに分割）炭化ケイ素で被覆したグラファイト、クォーツ、純炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、アルミニウム、又は鋼等の好適な材料から成る基板保持手段であるサセプタ２１７の上に保持される。
【００４０】
なお、サセプタ２１７は円形形状をしており、具体的には中心のサセプタは円板状形状であり、それ以外はドーナッツ形の平板形状であって、回転筒２７９にて支持されている。
【００４１】
チャンバ蓋２２６にはガス供給管２３２が貫通して設けられ、処理室２０１に処理ガス２３０を供給し得るようになっている。ガス供給管２３２は、開閉バルブ２４３、流量制御手段であるマスフローコントローラ（以下、ＭＦＣという。）２４１を介し、ガスＡ、ガスＢのガス源に接続されている。ここで使用されるガスは、窒素等の不活性ガスや水素、アルゴン、六フッ化タングステン等の所望のガスが用いられ、ウエハ２００上に所望の膜を形成させて半導体装置を形成されるものである。
【００４２】
また、開閉バルブ２４３およびＭＦＣ２４１は、主制御部３００にて支配されるガス制御部３０２にて制御され、ガスの供給、停止およびガスの流量が制御される。
【００４３】
なお、ガス供給管２３２から供給された処理ガス２３０は処理室２０１内にてウエハ２００と反応し、残余ガスはチャンバ本体２２７に設けられた排気口であるガス排気口２３５から図示しない真空ポンプ等からなる排気装置を介し、処理室外へ排出される。
【００４４】
処理炉２０２は、様々な製造工程においてウエハ２００の放射率（エミシビティ）を測定し、その温度を計算するための非接触式の放射率測定手段をも含む。この放射率測定手段は、主として放射率測定用プローブ２６０、放射率測定用リファレンスランプ（参照光）２６５、温度検出部およびプローブ２６０と温度検出部とを結ぶ光ファイバー通信ケーブルを含む。このケーブルはサファイア製の光ファイバー通信ケーブルから成ることが好ましい。
【００４５】
プローブ２６０はプローブ回転機構２７４により回転自在に設けられ、プローブ２６０の一端をウエハ２００または参照光であるリファレンスランプ２６５の方向に方向付けられる。また、プローブ２６０は光ファイバー通信ケーブルとスリップ結合にて結合されているので、前述したようにプローブ２６０が回転しても接続状態は維持される。
【００４６】
即ち、プローブ回転機構２７４は放射率測定用プローブ２６０を回転させ、これによりプローブ２６０の先端が放射率測定用リファレンスランプ２６５に向けてほぼ上側に向けられる第１ポジションと、プローブ２６０がウエハ２００に向けてほぼ下側に向けられる第２ポジションとのプローブ２６０の向きが変えられる。従って、プローブ２６０の先端は、プローブ２６０の回転軸に対し直角方向に向けられていることが好ましい。このようにして、プローブ２６０はリファレンスランプ２６５から放射された光子の密度とウエハ２００から反射された光子の密度を検知することができる。リファレンスランプ２６５は、ウエハ２００における光の透過率が最小となる波長、好ましくは０．９５ミクロンの波長の光を放射する白色光源から成ることが好ましい。上述の放射率測定手段は、リファレンスランプ２６５からの放射とウエハ２００からの放射を比較することにより、ウエハ２００の温度を測定する。
【００４７】
ヒータアッセンブリは回転筒２７９、サセプタ２１７およびウエハ２００に完全に包囲されているので、放射率測定用プローブ２６０による読み取りに影響を与え得るヒータアッセンブリから処理室２０１への光の漏れはない。
【００４８】
仕切弁であるゲートバルブ２４４を開放し、チャンバ本体２２７に設けられたウエハ搬入搬出口２４７を通ってウエハ（基板）２００を処理室２０１内に搬入し、ウエハ２００をサセプタ２１７上に配置後、サセプタ回転機構（回転手段）２６７は処理中に回転筒２７９とサセプタ２１７を回転させる。ウエハ２００の放射率の測定時には、プローブ２６０はウエハ２００の真上のリファレンスランプ２６５に向くように回転し、リファレンスランプ２６５が点灯する。そして、プローブ２６０はリファレンスランプ２６５からの入射光子密度を測定する。リファレンスランプ２６５が点灯している間、プローブ２６０は第１ポジションから第２ポジションへと回転し、回転している間にリファレンスランプ２６５真下のウエハ２００に向く。このポジションにおいて、プローブ２６０はウエハ２００のデバイス面（ウエハ２００の表面）の反射光子密度を測定する。続いてリファレンスランプ２６５が消灯される。ウエハ２００に直接向いている間、プローブ２６０は、加熱されたウエハ２００からの放射光子を測定する。プランクの法則によれば、特定の表面に放出されたエネルギーは表面温度の四乗に関係する。その比例定数はシュテファン・ボルツマン定数と表面放射率との積から成る。従って、非接触法における表面温度の決定時には、表面放射率を使用するのが好ましい。以下の式を用いてウエハ２００のデバイス面の全半球反射率を計算し、引き続きキルヒホッフの法則により放射率が得られる。
（１）ウエハ反射率＝反射光強度／入射光強度
（２）放射率＝（１−ウエハ反射率）
【００４９】
一旦ウエハの放射率が得られると、プランクの式からウエハ温度が得られる。この技法は、ウエハが高温で、且つこのような適用において上記計算の実行前に基本熱放射が減算される場合にも用いられる。プローブ２６０は、第２ポジション即ちウエハに向けられるポジションに留まって、リファレンスランプ２６５の点灯時には常に放射率データを提供し続けることが好ましい。
【００５０】
ウエハ２００は回転しているので、プローブ２６０は、その回転中にウエハ２００のデバイス面から反射される光子密度を測定し、基板にリトグラフされるであろう変化するデバイス構造の平均表面トポロジーからの反射を測定する。また放射率測定は薄膜蒸着過程を含む処理サイクルにわたって行われるので、放射率の瞬時の変化がモニターされ、温度補正が動的且つ連続的に行われる。
【００５１】
処理炉２０２は更に温度検出手段である複数の温度測定用プローブ２６１を含む。これらのプローブ２６１はチャンバ蓋２２６に固定され、すべての処理条件においてウエハ２００びデバイス面から放射される光子密度を常に測定する。プローブ２６１によって測定された光子密度に基づき温度検出部３０３にてウエハ温度に算出され、主制御部３００にて設定温度と比較される。主制御部は比較の結果、あらゆる偏差を計算し、加熱制御部３０１を介してヒータアッセンブリ５００内の加熱手段である上側ランプ２０７、下側ランプ２２３の複数のゾーンへの電力供給量を制御する。好ましくは、ウエハ２００の異なる部分の温度を測定するために位置決めされた３個のプローブ２６１を含む。これによって処理サイクル中の温度の均一性が確保される。
【００５２】
なお、温度測定用プローブ２６１にて算出されたウエハ温度は、放射率測定用プローブ２６０にて算出されたウエハ温度と比較され、補正されることでより正確なウエハ温度の検出を可能としている。
【００５３】
ウエハ２００の処理後、ウエハ２００は、複数の突上げピン２６６によりサセプタ２１７の真中にあるサセプタとともに真中以外のサセプタから持ち上げられ、処理炉２０２内でウエハ２００を自動的にローディング及びアンローディングできるようにするために、ウエハ２００の下に空間を形成する。突上げピン２６６は駆動制御部３０４の制御のもと、昇降機構２７５によって上下する。
【００５４】
なお、一例まで、本実施の形態の処理炉２０２にて処理される処理条件は、酸化シリコン膜の成膜において、ウエハ温度１０００℃、Ｏ２ガスの供給量５ＳＬＭ、処理圧力は１０００Ｐａである。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、加熱用ランプの延命を図り、装置稼働率を向上させることができる基板処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態および従来の基板処理装置で好適に使用される汎用ランプ構造を説明するための概略縦断面図である。
【図２】従来の基板処理装置で使用されるランプ電極を説明するための概略図であり、図２Ａは概略正面図、図２Ｂは概略縦断面図である。ランプ電極概略図。
【図３】本発明の一実施の形態の基板処理装置で好適に使用されるバネランプ電極を説明するための概略図であり、図３（Ａ）は概略正面図、図３（Ｂ）は概略側面図である。
【図４】本発明の一実施の形態の基板処理装置で好適に使用されるバネランプ電極へのランプ設置方法を説明するための概略図であり、図４（Ａ）は概略正面図、図４（Ｂ）は概略側面図である。
【図５】本発明が好適に適用される基板処理装置の一例の概略横断面図である。
【図６】本発明で好適に用いられる基板処理装置の処理室を説明するための概略縦断面図である。
【符号の説明】
１…ランプ本体
２…タングステンフィラメント
３…モリブデン箔
４…モリブデンリード
５…ランプリード
６…スリーブ
７、９…電極ポール
８…電極ブロック
１０…バネ電極
１１…端子スリーブ
１２…固定ネジ
２００…ウエハ
２０１…処理室
２０２…処理炉
２０７…上側ランプ
２１７…サセプタ
２２３…下側ランプ
２２４…電極
２２５…チャンバ
２２６…チャンバ蓋
２２７…チャンバ本体
２２８…チャンバ底
２６１…温度測定用プローブ
５００…ヒータアッセンブリ
５０１…ランプ
【図１】
2005019832.tif 000003
【図２】
2005019832.tif 000004
【図３】
2005019832.tif 000005
【図４】
2005019832.tif 000006
【図５】
2005019832.tif 000007
【図６】
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